Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

Кафедра механики композиционных материалов и конструкций

ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине

«Детали машин и основы конструирования»

Пермь 2008

ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

Цель работы: изучение классификации, конструкций и характеристик основных типов подшипников качения; ознакомление с условными обозначениями (маркировкой) подшипников.

Назначение подшипников.

Подшипники качения представляют собой опоры валов, осей и других деталей машин, подвижные элементы которых разделены телами качения.

Подшипники имеют малый момент трения, небольшой расход смазочного материала, просты в эксплуатации, взаимозаменяемы и поэтому являются наиболее распространенными.

Недостатки подшипников: низкая долговечность при больших скоростях, при ударных нагрузках, относительно большие радиальные размеры и масса.

Основные типы подшипников качения стандартизованы. Их изготовляют на специализированных заводах. Размеры и характеристики подшипников приведены в каталогах и справочниках /1, 3/.

Конструкции и классификация.

Подшипник качения состоит из наружного 1 и внутреннего 2 колец, тел качения (шариков или роликов) 3 и сепаратора 4, разделяющего и направляющего тела качения (рис. 1). Поверхности на внутреннем и наружном кольцах, по которым перемещаются тела качения, называются дорожками качения.

Рис. 1 Конструкция и схема подшипника качения

Кольца и тела качения подшипников изготовляют из шарикоподшипниковых высокоуглеродистых хромистых сталей ШХ15, ШХ15СГ, легированных сталей 18ХГТ, 20Х2Н4А. Твердость колец и тел качения обычно 60…65 НRCэ.

Сепараторы изготовляют из мягких углеродистых сталей методом штамповки. Для высокоскоростных подшипников применяют сепараторы из антифрикционных бронз, анодированного дюралюминия, металлокерамики, текстолита, полиамидов, пластмасс.

По форме тел качения подшипники бывают шариковыми и роликовыми. Шариковые подшипники рекомендуется применять при относительно небольших нагрузках и больших скоростях вращения валов. Роликовые подшипники, напротив, используются при больших нагрузках и малых скоростях вращения валов. Так как у шариковых подшипников контакт тел качения с дорожками точечный, нагрузочная способность их значительно ниже, чем роликовых, у которых контакт роликов линейный.

По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники качения разделяются на:

радиальные, способные выдерживать радиальную нагрузку, перпендикулярную оси вращения подшипника;

упорные, способные выдерживать осевую нагрузку;

радиально-упорные, воспринимающие комбинированную радиальную и осевую нагрузки;

упорно-радиальные, воспринимающие осевую нагрузку и незначительную радиальную.

По числу рядов тел качения подшипники бывают однорядные, имеющие основное распространение, двух- и многорядные.

По способности самоустановки подшипники подразделяют на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся, допускающие поворот внутреннего кольца по отношению к оси наружного кольца.

Подшипники одного типа и одного и того же посадочного размера (внутреннего диаметра) выпускают различных серий. Такие подшипники отличаются габаритными размерами и размером тел качения, что обеспечивает им различную нагрузочную способность и различную быстроходность. Подшипники более тяжелых серий имеют большие габариты, поэтому обладают более высокой грузоподъемностью, но они менее быстроходны.

Подшипники выпускают различных классов точности. Точность подшипников определяется точностью основных размеров деталей подшипника и точностью вращения.

Более высокий класс точности подшипника предусматривает уменьшение поля допуска его номинальных размеров.

Точность вращения подшипников характеризуется радиальными и боковыми биениями дорожек качения, биениями торцов внутреннего и наружного колец.

Повышение класса точности подшипника позволяет улучшить его технические показатели, при этом стоимость подшипника значительно возрастает.